專利名稱：一種新型功能化酰基咪唑類離子液體及制備方法
技術領域：
本發明涉及新型化學材料及制備技術領域，具體地說，涉及一種酰基功能化的離子液體及其制備方法。
背景技術：
離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，在室溫下為液體的鹽。離子液體由于具有低揮發性，低熔點，結構可設計性，相對寬且穩定的電化學窗口，較高的離子導電性以及較高的離子密度和離子活動性等優點，在許多領域已被廣泛開發應用。功能化離子液體是指在陰陽離子中引入一個或多個官能團而賦予離子液體以特殊功能，得到一類新型的功能材料和介質。
傳統離子液體化學物理性質比較穩定，在環境中積累可能導致環境的深層污染，因此，在深入了解離子液體可降解性的同時也要不斷開發易降解的離子液體，包括從一些可再生資源如果糖[Handy S. T.，Okello Μ.，Dickenson G.，Org. Lett. , 2003, 5 (14)2513-2515.]和天然長鏈脂肪酸[鄧友全；李冬梅；石峰，中國專利CN200510126589. O,2005.]出發合成離子液體，或者是烷基側鏈上具有羥基，羰基等潛在酶水解活性位的功能化離子液體[Gathergood N.，GarciM. T.，Scammells P. J.，Green Chem. ,2004,6 166-175.]。但是，通過傅-克反應直接在咪唑環上引入烷基和乙酰基的功能性離子液體目前還很少有文獻報道[Seo D. ff. ,Parvez Md. K. ,LeeS. H. ,Kim J. H. ,Kim S. R. Lim Y. D. Kimff. G. , Electrochimica Acta，2011，57 :285-289.]。而這些合成方法常采用大量高毒、易揮發及強刺激性的有機溶劑，對設備和操作要求高的同時，也給環境造成了很大的污染。本發明主要采用合成工藝已經很成熟的乙酰基咪唑為原料，與活潑的鹵代烴反應合成I-烷基-3乙酰基咪唑鹵鹽離子液體。該種離子液體由于具有咪唑環上直接連有乙酰基的特殊結構，使陽離子具有更強的正電性，更易與纖維素結構羥基中的氧結合，破壞纖維素結構中的分子間氫鍵作用，從而達到分離纖維素的目的。此外，由于中間體乙酰基咪唑本身具有強的酰基化作用，在有機反應中常作為一種很好的酰基化試劑。因此開發以乙酰基咪唑為基礎的功能性離子液體作為一種綠色的溶劑或酰基化試劑用于有機合成反應以及電化學催化中，都有著很大的潛在應用價值。而且，本發明所采用的合成工藝簡單安全，設備投資少，無須氮氣保護，所得離子液體產品純度高，在環境中易降解，因此，在離子液體的綠色化學合成日益受到推崇的今天，也具有深遠的意義。

發明內容
本發明的目的在于提供一種新型的咪唑基功能化的離子液體，并提供這類離子液體的制備方法。本發明提供的功能離子液體，含有乙酰基咪唑基團，具體為I-烷基-3-乙酰基咪唑鹵鹽，其具有如下結構I:
權利要求
1.一種新型功能離子液體，其特征在于，所述功能離子液體具有如下的結構式I:
2.根據權利要求I所述的功能離子液體，其特征在于，所述X為I時，R為CH2CH3,CH2(CH2)4CH3O
3.根據權利要求I所述的功能離子液體，其特征在于，所述X為Br時，R為C(CH3)315
4.一種權利要求I所述的功能離子液體的制備方法，其特征在于，乙酰基咪唑與鹵代烴以I : 3的摩爾比在反應溫度為50 60°C下進行傅-克烷基化反應，得到所述功能離子液體，其反應方程式如下
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，乙酰基咪唑和鹵代烴摩爾比I: 3直接混合生成目標離子液體，50 60°C下保溫反應7小時，后處理先用適量乙醚洗滌，再用乙腈和乙醚重結晶。
全文摘要
本發明涉及一種新型功能化酰基咪唑類離子液體及其制備方法，所述離子液體具有如下的結構式I。其中，X為I時，R為CH2CH3，CH2(CH2)4CH3，X為Br時，R為C(CH3)3。該類離子液體具有多方面的潛在應用價值。首先，由于咪唑環上直接連有乙酰基，陽離子具有更強的正電性，更易破壞纖維素結構中分子間氫鍵，從而更易使纖維素溶解，有利于生物質三大素的分離。其次，可以作為一種酰基化試劑用于有機合成以及電化學催化反應中。此外，本發明所采用的合成工藝簡單、無需溶劑、設備投資少、不用氮氣保護，符合離子液體的綠色化學合成。所得離子液體產品純度高，在環境中易降解，具有很好的應用前景。
文檔編號C07D233/60GK102911121SQ20121036615
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者許歡歡, 李強 申請人:北京林業大學